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enlace
amida
Mathews, 3ed.2004
El trmino residuo refleja la prdida del
agua cuando un aminocido se une a otro.
Los pptid os son cadenas deam inocidos
Corts, MP. 2014
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serilgliciltirosilalanilleucina
Los pptidos pueden d is tinguir se po r sucompo rtam iento de ion izacin
Corts, MP. 2014
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o NutraSweet
Sintetizado comercialmente
Pptidos biolgicamente activos
Pptidos de origen no protenicos1. hormonas
Oxitocina (9 aa, secretadahipfisis posterior, +contracciones uterinas)
Vasoprecina Bradiquinina (9aa; Presin sang,
(-) inflamacin tejidos)
Fact.l iberador tiroropina (3 aa,sint. Hipotlamo; (+) lib. H.tirotropina)
2. Venenos de setas: Amanitina
3. Antibiticos
Corts, MP. 2014
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Po lipptid os pequeosy o li gopptid os
HORMONAS
Glucagn: 29 aa
Corticotropina: 39 aa
Corts, MP. 2014
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Qulong itud tienen las cadenaspo lipeptd icas de las p ro tenas?
Dalton: unidad de masa casi igual a la del tomo de hidrgeno. Nombrada
as en honor de John Dalton (1766-1844) que desarroll la teora atmica de
la materia.Corts, MP. 2014
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Los pol ippt idos t ienen una composic inde aa carac terstica
Corts, MP. 2014
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A lgunas pro tenas con tienen g rupo squm icos d iferen tes a los am inocidos
Protenas simples: Ribonucleaasa, quimiotripsingeno, albmina
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Nivel de organizacin de las
pro tenas
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Carac ters t ic a en lace pep td ico
Corts, MP. 2014
1930, Linus Pauling y Robert Corey, E.E.U.U.:
Dedu jeron enlace p eptdic o
imponen lmitesconformaciones de un polipptido.
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40%Imino, no tiene tendencia
a ionizarse o captarH+ en el rango de pH1 a 14
Por convencin,ngulos de giro delos enlaces: (fi) = N-C (psi)=C-C
-180 a 180
6 t mismo plano y rgido
Carac terst icas del en lace pep td ico
Corts, MP. 2014
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C= negro,
H = blanco
O = rojo
N azul
R=verde
Carac ters t ic a en lace pep td ico
Corts, MP. 2014
menor impedimento esterico, y
menor repulsin
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datos
Glu: pK1=2,2 pK2=9,7 pKR=4,2
Gly: pK1=2,3 pK2= 9,6
Ala: pK1=2,3 pK2=9,7
Lys:pK1=2,2 pK2=9,0 pKR=10,5
pK2=9,7
pKR=4,2
Lys: pK1=2,2
pKR=10,5
pH (pKa) 2,2 4,2 9,7 10,5
Mathews, 3ed.2004
Los pptidos pueden d ist ing u irse porsu comportamiento de ionizacin
Ejemplo:
1.- calcular la carga neta del tetrapptido Glu-Gly-Ala-Lys a pH 122.- Calcular pI
Corts, MP. 2014
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pK10,5
pK=2,2
pK4,2
pK9,7
pH
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ESTRUCTURA 2 DE LAS PROTENAS
Corts, MP. 2014
La hlice es una estructura habitual en
protenas
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Nivel de organ izacin de las p ro tenas
Corts, MP. 2014
E.2ria: Es la manera como se puedenorganizar espacialmente los aa unidos por el
enlace peptdico, considerando las restricciones
que ste impone.
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funcin enlace H?
1. Organizacin ordenada
2. Estabiliza
3. flexibilidad
imino aa1y -CO- aa4,aa2 --aa5.
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Es truc tu ra 2r ia: Hlice
Mayora de las
protenas esDEXTRGIRA
Cmo distinguirdextrgiro de levogiro
Factores que afectan la estabilidadde una hlice :
1. repulsin electrosttica entreaa cargados
2. Impedimento estrico
3. Desestabiliza: Pro
4. Interaccin entre cadenaslaterales de aminocidosseparadas de 3 a 4 residuos
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En qu rango de pH poliglutmico forma
hlice-alfa? pK1-COOH
pK2-NH3
pKR pI
Gly 2,34 9,6 5,97
GlyGly 3,06 8,13 5,59
GlyGlyGly 3,25 7,91 5,58
Puesto que -COOH-term y -NH3-termms separadas entre s en pptidos.acciones electrostticas decrecen,
por lo tanto pK se modifican.
Corts, MP. 2014
Aminocidos formadores ydesestabilizadores de hlice
+
(pK=9,2) H3N-Lys-Lys-Lys-Lys-COOH (pK=2,2)l l l l
NH3 NH3 NH3 NH3 (pK=10,5)
+ + + +
pH 10,6
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ESTRUCTURA 2 DE LAS PROTENAS
Corts, MP. 2014
Conformacin organiza las cadenas
polipeptdicas en forma de hoja
HOJA L MINA
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hebra
HOJA o L MINA
Hintercatenarios
1. casi completamente extendidas. Distancia entre aa adyascentes: =3,5
A; hlice =1,5 A
2. puentes H entre grupos imino y carbonilo--- otorgan estabilidadestructura
3. R estn sobre o bajo el plano zigzagueante
(estabilidad)
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La confo rmacin organiza las cadenaspo lipep tdic as en form a de ho ja
Pro y gli abundan en los giros
giro inverso giro en
horquilla
Puentes H
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Pro, gly
Corts, MP. 2014
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Tetrmero (monmeros)
Doble heterodmeroMultmero homotpicas
Estruc tura terciar ia y cuaternaria
Puentes H
Enlaces inicos
Interacciones hidrfobas
Interacciones
Corts, MP. 2014
FIBROSA GLOBULAR
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FIBROSA GLOBULAR
Cadenaspolipeptdicas
Dispuestas en largas hebrasu hojas
Plegadas en formaglobulares oesfricas
E. 2ria Mayora un solo tipo Varios
Funcin Estructural: forma, soporte Enzimas,protena sreguladoras, etc
Solubilidad
agua
insoluble soluble
Corts, MP. 2014
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Entonces, .
1. La es tru ctu ra 3D de un a prot ena es t determ inada por susecuencia aa
2. La func in de una p rotena depende de su estruc tura 3D
3. Cada p ro tena po see una nica es tru ctura 3D.
4. Las fuer zas ms im p qu e estabil izan una p ro tena: fu erzas
no covalente
Corts, MP. 2014
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Pro tenas Fibrosas
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-queratinascuernos
pico aves
escamas
pezuas
Pelo, uas
Piel, lana
lana QUERATINAS
cuernos, uas,pico aves,escamas, pezuas:duras y quebradizas
(cys 22%)
pelo,piel,lana:blandas y flexibles
(10% cys)
queratinas:
1. Lminas paralela: gly, ala, ser.
2. Flexibles
3. Se encuentra en las aves (plumas) y losreptiles (escamas)
4. No se estiran por cambio temperatura o
humedad
-queratinas
aves (plumas)
reptiles (escamas)
fibras hiladas por araas
Gusanos de seda,
Escamas garras,
picos de pjaros.
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-queratina:Estruc tura del cabel lo
Filamento intermedio = 4 protobibrilla= 32
1 cabello = muchos filamentos
Corts, MP. 2014
Dextrgira (300 aa)
NH3-term mismo lado.
Levgiro. C/4 aa hay 1 hidrfobo no polar: anclaje
Ala, Val, Leu, Ile, Met, Phe
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d l
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La ondulacin permanente es unejemplo de ingeniera bioqumica
Corts, MP. 2014
Calor hmedo
rompe enlace
H,: desenrolla
Lavar y enfriar:
cabello revierte
hlice
liso
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Pro tena Fib rosa
Colgeno
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Colgeno
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Unidad bsica de la fibradel colgenoTROPOCOLGENO
E2ria
nica, Levgiras
3 aa x vuelta
.
Un paso de rosca: 0,31 nm.
1tropocolgenolargo: 300 nm
Dimetro: 1,5 nm.c/hebra: 1000 residuos
E3ria
E4ria
superhlice dextrgira
enlace hidrgeno
1.- Estructura del colgeno
E.1riaGly-X-Pro,
Gly-X-4Hyp
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El producto al imentar io gelat inaderiva de co lgeno
n Naturaleza pro teica
n Poco valor al imentic io, carece de aaesenc iales en la dieta humana
1 E t t d l l
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Voet, Bioqumica
1.- Estructura del colgeno:modificaciones postraduccionales de prolina (hyp)
1
2
3
3-
Agente reductor
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estabilidad, enlace Hinter e intra
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Lisil Hidroxilasa(vit C , agente
reductor.)
1.- Estructura del colgeno. modificacionespostraduccionales de lisina (hyl)
Lys + O2+ NH3 + H2O
E l l
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1.- Estructura del colgeno. modificacionespostraduccionales de lisina (hyl)
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1.- Estructura del colgeno. modificacionespostraduccionales de lisina (hyl)
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Mathews, 3ed.2004
2.Biosntesis
del colgeno
FibroblastosOsteoblastos
Condroblastos (cartlago)
peptidasas
2 Biosntesis del colgeno
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2.- Biosntesis del colgeno
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Champe, PC, Harvey, RA, Ferreir, DR.
Bioqumica. 4ed.2007
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Champe, PC, Harvey, RA,
Ferreir, DR.Bioqumica. 4ed.2007
I, Soporte gran fuerza
III,Tejidos distendibles
Huesos quebradizos, deformacin del
esqueleto (nios de cristal)
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Escorbuto1. Carencia VitC2. Degeneracin tejido conjuntivo,
Hematomas extremedidades, lesiones
cutneas, hemorragias
Colagenopatas
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La estructura 3D protenas se almacenan en: Protein Data Bank o PDB
www.rcsb.org/pdb
Para visualizar amgenes: instalar Chime www.whfreeman.com/lehninger
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Pro tenas g lobu lares
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El li i d t
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El anlisis de numerosas protenasglobulares revelan patrones estructurales
comunes
ESTRUCTURAS SUPERSECUNDARIA, tbdenominada MOTIVOS o PLEGAMIENTOS:
son patrones de plegamiento estables decombinaciones E2ria y las conexiones entre ellos
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cilindro beta paralelo odenominada /
cilindro antiparalelo
Dmero, sndwich
lmina beta enrolladaCubierta del virus
Principales patrones de plegado
DOMINIO:
unidades funcionales yestructurales 3D- plegarsemanera estable eindependiente.
Corts, MP. 2014
Agentes desnaturalizantes
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Interaccin Qumica:1. cidos y Bases2. Metales3. Disolventes orgnicos:
alcoholes4. Detergente (SDS)
5. reductores (mercaptoetanol6. polares neutros (urea)7. Sales a elevada concentracin
TratamientosFsicos:1. T2. Radiacin3. mecnica
g
Interacciones
hidrofbicas
E 3 i I i
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Estruc tura 3ria: Interacciones queestabi l izan la estructu ra
Corts, MP. 2014
Plegamiento de las protenasaradoja Levinthal, Cyrus Levinthal1968.
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Plegamiento de las protenas
campo de golf de Levinthal.Superficies energticas para visualizarlas conformaciones proteicas:
N, conformacin nativaD, desnaturalizadoA y B, caminos alternativos
Una cadena ribonucleasa (124residuos) 1050 conformaciones.
intentar una nueva conformacincada 10-13s: 1030 aos.
0,1-0,2s para recuperar formanativa dp de desnaturalizacin
Cmo lo logra?
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Chaperoninas
Corts, MP. 2014
Pl i t l
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Stanley Prusiner, 1997premio nobel fisiologa
Encefalopata espongiforme transmisible (EET)Enf. Creutzfeldt-Jakob (neurodegenerativa humanos)
Champe, PC y Harvey RA.Bioqumica.2007
Plegam iento anmalo:pr ionos is
Resistente degradacin proteolitica
Agregados insolublede fibrillas
Presente en superficie neuronas y clulasglia
8) Aver ige sobre la enfermedad de Creutzfeld t -jakob y scrap ie En
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8) Aver ige sobre la enfermedad de Creutzfeld t jakob y scrap ie. Enquse parecen y en quse dif erenc ian? (1 sim ilitu d y 1 di ferenc ia)
X
PrPc
Enf. Creutzfeldt-jakob scrapie
Neurodegenerativas ser humano ovejas, cabras
Etiologa congnita/adquirida
Aparicin sntomas 1-10 aos 1-4 aos
Encefalopata espongiforme transmisible (EET)
Corts, MP. 2014
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Referencia
n Nelson, D.L, Cox. M.M. Lehninger Principios de Bioqumica. 4ed. Edicin.Ed. Omega, S. A. pg. 75-85, 2005.
n Mathews, C.K.,Van Holde, K.E, Ahem, KG. Bioqumica. 3 ed. Ed. AddisonWesley/ Pearson Education. Madrid. 2004.
n Devlin, TM.Bioqumica. Un texto con aplicaciones clnicas. 4 ed. Ed.Reverte.2004.